[发明专利]一种高纯度纳米过氧化钙的制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种高纯度纳米过氧化钙的制备方法，属于制备纳米过氧化钙方法技术领域。

背景技术：

过氧化钙外观白色至淡黄色，无臭无味，呈结晶或颗粒状，遇酸生成过氧化氢，易溶于酸，难溶于水、乙醇等溶剂。常温条件下，干燥且稳定，其有效氧含量为22.2%，在空气中易吸潮分解，同时缓慢释放氧气。过氧化钙无毒，对环境无污染，是一种新型的、多功能、环境友好的无机化工产品，广泛应用于农业、食品、水产养殖、医疗等领域。

在环境保护领域，国外较早将过氧化钙应用于原位化学氧化，作为土壤、沉积物、地表水修复的一种方法，对土壤和表面水体中的污染物有很好的降解效果并提高土壤的修复性能。国内关于过氧化钙在环境保护领域的应用研究始于21世纪，目前仍处于起步阶段，主要用于处理废水中的重金属离子，修复河道底泥、海洋沉积物的污染等。

虽然过氧化钙适用于土壤和地表水中污染物的生物降解，但市售过氧化钙的颗粒粒径较大，一般在微米级别，且纯度不高，在65%以下，与污染物的反应速率比较慢，因此有必要提高其反应速度。纳米级过氧化钙可有效增加过氧化钙的表面积，提高过氧化钙与污染物的反应速率。中国专利201210513253.X公布了一种制备纳米级过氧化钙的方法，制备过程是在冰水浴中，将氢氧化钙通过球磨机研磨成固含量15-30%的浆液，将研磨后的浆液添加到浓度为30%的双氧水中，不断搅拌并反应15-20min，反应完成后的混合液用盐酸调节pH值为6-7，混合液过滤、真空干燥后即得过氧化钙颗粒。但所得产品粒径为100-200nm，严格意义上不属于纳米材料。另外，现有的纳米过氧化钙的制备方法中均未对产品纯度做出描述。因此，有必要加强对高纯度纳米级过氧化钙制备方法的研究。

发明内容：

本发明的目的是提供一种纯度较高、粒径均匀、分散性好的纳米过氧化钙的制备方法。

为了达上述目的，本发明依据水解-沉淀理论，以氯化钙和质量浓度为30%的双氧水为原料，通过添加聚乙二醇1000或十六烷基三甲基溴化铵作为表面活性剂，避免纳米过氧化钙颗粒不可逆转的凝聚过程，并通过有机溶剂洗涤，冷冻干燥等过程，得到粒径为20-100nm，分散性良好,纯度为80%左右的过氧化钙粉末。

具体步骤如下：

先量取质量浓度为30%的双氧水：氯化钙=（4-6）：1摩尔比，然后在室温下，将氯化钙溶于去离子水，溶解后过滤，滤液为含5-10%质量百分比氯化钙的氯化钙溶液；将表面活性剂溶于去离子水，然后将其加入氯化钙溶液中，得到反应母液，表面活性剂的加入量为氯化钙质量的5-10%，并用25-28%的氨水调节反应母液pH为9.5-11；在500r/min的机械搅拌下，按照1.2-1.5ml/min的速度，将双氧水加入到反应母液中，得到反应液；将沉淀剂加入到反应液中得到白色沉淀混合液，沉淀剂的加入量为使反应液pH=10-12为准；将白色沉淀混合液抽滤后得滤饼，用无水乙醇洗涤滤饼，并以去离子水和无水乙醇的混合物做为介质，-80℃冷冻真空干燥，即得粒径为20-100nm，分散性良好,纯度为80%左右的目标产物过氧化钙粉末；

所述表面活性剂为市售分析纯聚乙二醇1000或十六烷基三甲基溴化铵；

所述去离子水和无水乙醇混合物为去离子水：无水乙醇=1：0.5-1体积比；

所述沉淀剂是用市售分析纯NaOH配置而成的pH值为12-13的NaOH溶液。

本发明所制备纳米过氧化钙方法的优点是：

制备原料成本较低，操作简单，所得纳米过氧化钙粒径均匀，分散性好，纯度高。

附图说明：

图1为实施例1纳米过氧化钙的XRD图谱；

图2为实施例2纳米过氧化钙的XRD图谱；

图3为实施例1所制备纳米过氧化钙的SEM图谱；

图4为实施例2所制备纳米过氧化钙的SEM图谱。

具体实施方式：

实施例1